La Historia de las Ciencias, La Experimentación y Problematización en las Leyes de Mendel en Libros de Textos Universitarios Salazar, T. I. y García, E. G. Instituto de Educación y Pedagogía. Universidad del Valle [email protected]

RESUMEN El propósito de este trabajo fue identificar y analizar cómo es presentada en libros de texto la relación teoría-práctica, ya que se considera que ésta es un elemento importante para la construcción del conocimiento de ciencias, por parte de los estudiantes.Para realizar el análisis a los libros de texto se utilizan las categorías de Historia de las Ciencias, Experimentación y Problematización y por medio del análisis de contenido se hace la revisión a dos libros de texto universitarios sobre las leyes de Mendel. Los resultados encontrados evidencian que los libros de texto presentan el establecimiento de las leyes de Mendel como producto de la rigurosa observación y genialidad del científico, por tanto, la experimentación se reduce a la narración de los experimentos de Mendel, presentándose limitada la relación que establece la teoría y práctica en la construcción del conocimiento de ciencias naturales. Palabras Clave Libros de texto, Relación teoría-práctica, Experimentación, Historia de las Ciencias, Experimentación, Problematización y Leyes de Mendel Introducción Los resultados de este trabajo hacen parte del proyecto de Investigación: “Prácticas Experimentales y Textos de Ciencias” desarrollado por el grupo de investigación Ciencias, Educación y Diversidad, de la Universidad del Valle.Este grupo de investigación en particular, se dedica a estudiar las prácticas experimentales, porque se considera que a partir de la inclusión de éstas en el aula de clases, se pueden lograr procesos de construcción de conocimientos por parte de los estudiantes, es decir, por medio de ellas se puede lograr que los estudiantes sean productores de conocimiento de ciencias y nos reproductores de éste.

609

De acuerdo con las reflexiones de Hacking (1996) desde la filosofía de las ciencias se da un giro a la relación que se establece entre teoría y práctica, dando importancia y reivindicando el papel de la experimentación, pues tradicionalmente se ha colocado en primer plano la teoría y en uno secundario la práctica, es decir, a partir de las prácticas se verifica o falsea lo establecido por la teoría. Por su parte, la nueva visión de la experimentación reconoce la riqueza del conocimiento que se esconde detrás de las prácticas experimentales (Ordóñez y Ferreiros 2002). Lo anterior significa que por medio de la experimentación los científicos construyen conocimientos teóricos, lo cual va a permitir establecer que la relación entre teoría y práctica es en doble sentido, es decir, las dos se impactan mutuamente en la construcción del conocimiento científico trascendiendo la idea de que una es primero que otra, en síntesis estableciendo una relación dialéctica. Esta nueva perspectiva de pensar la teoría y la práctica demanda de una reflexión sobre cómo la experimentación desarrollada en la clase de ciencias naturales.Tradicionalmente la experimentación en el aula se ha limitado a que el estudiante siga un procedimiento preestablecido por el maestro o el libro de texto, con el propósito de verificar un enunciado teórico previamente estudiado. Esta situación debe cambiar, porque desde esta perspectiva los estudiantes caen en la reproducción y no en la construcción de conocimientos. De acuerdo con Castro y Valbuena (2007) “la experimentación no se debe reducir a la corroboración de una idea ya establecida, ni a la repetición inconsciente de los procedimientos hechos por otros, ni mucho menos, al entretenimiento del estudiante. Lo que nos interesa es que la experiencia sea problematizada, ya que una práctica aproblemática no es más que una actividad mecánica y sin sentido” Planteamiento del Problema La relevancia que cobran las investigaciones sobre los libros de texto, se justifica en que son un mediador pedagógico que transmite un mensaje, es decir, el libro de texto comunica ideas al lector, y dichas ideas van a influir sobre la concepción del mundo de las ciencias que construyen quienes interactúan con él (García, 2010). De acuerdo con la investigación de Salazar (2012), los libros de texto son utilizados por los maestros en procesos como: a) su formación conceptual, b) seleccionar los contenidos de enseñanza, c) seleccionar los ejercicios que van a ser desarrollados por los estudiantes, d) la organización de actividades educativas e) para plantear las prácticas de laboratorio. De lo cual se concluye que el libro de texto es un referente importante en los procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación. Por otra parte, los textos de física general, química fundamental y biología general de uso frecuente en las universidades como apoyo en los procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación, no han sufrido modificaciones sustantivas, pero siguen siendo objeto de consulta por parte de estudiantes y profesores. De igual manera se encuentra que las pocas investigaciones realizadas a libros de texto de nivel universitario se han centrado en la formación teórica (aprendizaje de leyes y teorías) y poco en la formación práctica (conocimiento de instrumentos, medidas y prácticas experimentales), asunto que coincide con la presentación teórica y poco experimental que por lo general se hacen en los textos.

610

En este artículo, se realiza un análisis a dos libros de texto universitarios, concretamente a libros de texto de biología general, el interés de dicho análisis se centra en las prácticas experimentales. De allí, que la pregunta de investigación que orientó este trabajo fue ¿Cuáles son las concepciones de los textos sobre las prácticas experimentales? En este sentido ¿Cuáles son las concepciones sobre las prácticas experimentales que se desarrollan en los libros de texto, cuando se aborda el contenido de las leyes de Mendel? ¿Qué tipo de prácticas experimentales se consideran en los libros de texto universitarios? Metodología Para el análisis a los libros de texto universitarios, se realiza una investigación de carácter mixto, lo que significa que se toman referentes desde el paradigma cualitativo y cuantitativo de la investigación. Se toma como referente a Van Dijk (1992) y su estudio de las macroestructuras, desde las cuales se puede identificar los contenidos seleccionados y la forma de secuenciar y organizarlos en los libros de textos.Otro referente es el trabajo de Perales y Jiménez (2002) donde a partir de eventos analiza los libros de texto. En este trabajo se estudian particularmente los eventos de experimentación, historia de las ciencias y problematización por medio del análisis de contenido (Bardin,1996). El análisis del conjunto de estas tres categorías permite establecer la concepción que sobre la experimentación presenta el libro de texto, para finalmente concluir sobre sus implicaciones en los procesos de enseñanza de las ciencias. Para la selección de los libros de texto que son objeto de análisis en esta investigación, se realizó una encuesta a los estudiantes del programa de la licenciatura en educación básica con énfasis en ciencias naturales y educación ambiental de la Universidad del Valle. Con la encuesta se pretendía conocer si los libros de texto eran utilizados por estudiantes en sus procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación. Además, se quería conocer cuáles son los más consultados por los estudiantes. Resultado de esta encuesta, se encontró que los estudiantes si utilizan los libros de texto para sus procesos de formación. También, se obtiene que los libros de texto de biología general más usados son: Invitación a la biología de Curtis y Biología, la vida en la Tierra de Audesirk,(Ver Anexo 1, para conocer la bibliografía).En los libros de texto antes mencionados, se ubicó el capítulo, unidad o sección donde éstos desarrollan las Leyes de Mendel. Para realizar el análisis de contenido a los dos libros de texto, se trabajan los eventos de Perales y Jiménez (2002), teniendo como referente la pregunta de investigación se hace un mayor énfasis en tres de ellos. El primero es el de la Historia de las ciencias, la cual hace referencia al pasado, a la narración de las problemáticas y procesos de construcción del conocimiento científico, además de la biografías de los científicos. El segundo es la Experimentación, desde la cual se buscan la descripción de experimentos y sus resultados, además de la relación que se establece entre la teoría y la práctica. La tercera es la Problematización que es cuando se plantea una situación que produce incertidumbre y una búsqueda a su solución; en el análisis de los libros de texto se tuvo en cuenta dos tipos de problematización una de ellas llamada: problematización cerrada, la cual significa que el texto plantea explícitamente preguntas al lector y enseguida da una respuesta a éstas. La segunda fue llamada problematización abierta y con ella se identifica en el texto 611

situaciones que invitan al lector a pensar y poner su conocimiento en juego, estas situaciones que pueden expresarse en preguntas concretas, algunas veces no tienen una respuesta inmediata y para poder resolverlas es preciso avanzar en el desarrollo del capítulo. El ejercicio realizado consistió en la lectura total del capítulo sobre las Leyes de Mendel por dos personas de forma individual, cada una estableció las categorías en el capítulo y posteriormente se contrastaron los dos resultados y se establecieron consensos en los momentos que surgían divergencias. Finalmente se realizó el ejercicio de enumeración y análisis de las frecuencias en los eventos estudiados. Resultados El primer resultado para discutir, es el derivado de la realización de la macroestructura en cada uno de los libros de texto. La construcción de éstas se realizó tomando como referencia la tabla de contenido de cada uno de los libros de texto y analizando la organización de los títulos y subtítulos dentro del capítulo objeto de estudio. Realizar este ejercicio permite encontrar en el texto cuales son los conceptos y su secuenciación para explicar el contenido de las Leyes de Mendel. Como se puede evidenciar en el Anexo 2 (Macroestructuras)los dos libros de texto para el desarrollo del contenido de las Leyes de Mendel utilizan 8 contenidos, de los cuales seis son comunes: (i) la relación del proceso de la meiosis y la herencia de caracteres, (ii) las leyes mendelianas de la herencia, (iii) el ligamiento entre genes y la recombinación, (iv) determinación del sexo y herencia ligada al sexo, (v) la herencia que no se explica desde las leyes mendelianas y (vi) las alteraciones cromosómicas. Pero cada libro de texto desarrolla dos contenidos que no son abordados en el otro. Respecto a la secuenciación de dichos contenidos, se encuentran diferencias entre los dos textos. Por ejemplo para Audesirk es fundamental iniciar con la explicación de la ubicación de los genes y alelos en la célula. En cambio para Curtis lo primero es el desarrollo de las leyes mendelianas. El hecho de que Curtis inicie con Mendel directamente, resulta coherente con la construcción de dicho conocimiento en la historia de las ciencias, pues cuando Mendel realizó sus cruces y plantea su propuesta sobre la herencia, no habían desarrollos sobre el ciclo celular, fundamentalmente sobre la meiosis, lo cual implica que no se tiene una construcción teórica sobre el concepto de gen y alelos. Realizar el ejercicio de establecer la macroestructura de los dos libros de texto analizados, permite identificar cuáles son los conceptos que se desarrollan al momento de hablar de las leyes de Mendel. Encontrar similitudes en la macroestructura de los dos textos, permite decir que existe un consenso entre los contenidos que deben enseñarse para abordar esta temática. Esta situación llama la atención, porque ella implica la selección y destaque de cierto tipo de contenido y el descartar otros. En el caso de la temática de la determinación del sexo, un punto que llama la atención es que no aparece en ninguno de los dos textos las contribuciones de NatieEstevens en la comprensión de este fenómeno, a pesar de todo el trabajo dedicado a ello. 612

Un segundo análisis es por medio del análisis de contenido realizado a los dos libros de texto, a partir de éste, se logra identificar los eventos que componen cada uno de los capítulos analizados. En la tabla No. 1 se presenta la tabulación de los eventos identificados en cada uno de los textos. EVENTO

CURTIS

AUDESIRK

Descripción Historia de las Ciencias Problematización Cerrada Problematización Abierta Total Problematización Ilustraciones Experimentación Definición Aplicación Interpretación Símbolo Evocación Total de Eventos

35 15 3

38 5 16

4 7 32 11 24 23 5 1 0 153

3 19 25 4 22 21 7 1 1 138

Tabla No.1: Tabulación de Eventos en los Libros de Texto

Como se representa en la Tabla No. 1, el evento que más se presenta en los libros de texto es el de las Descripciones, dicho evento se refiere a los “hechos o sucesos no cotidianos que se suponen desconocidos por el lector y que permiten aportar un contexto necesario. También se incluyen en esta categoría conceptos necesarios para el discurso principal pero que no pertenecen al núcleo conceptual.” (Perales y Jiménez, 2002). Seguidamente la categoría de Ilustraciones se presenta con mucha frecuencia en los dos libros de texto. Y de forma similar aparecen las categorías de Definición, que se refiere a que “establece el significado de un término nuevo en su contexto teórico” y la categoría de Aplicación que “Es un ejemplo que extiende o consolida una definición.”(Perales y Jiménez, 2002). De acuerdo con las categorías que con mayor frecuencia se encuentran en los libros de texto, se puede plantear que éstos presentan una ciencia, llena de definiciones que establecen significados sobre los conceptos, los cuales simplemente son confirmados por los ejemplos, que se expresan por medio de texto o de ilustraciones. Por tanto, se puede concluir que estos libros de texto desarrollan una retórica para convencer a sus lectores, a partir del establecimiento de definiciones y ejemplificaciones que corroboran los enunciados anteriormente definidos.Izquierdo et al (2000) plantea que los libros de texto desarrollan una retórica desde la cual “se muestra que el mundo es de una determinada manera” en este caso la ciencia es el ejercicio de establecer definiciones y buscar ejemplos que las demuestren. A partir del análisis de contenido y el estudio de los eventos, se encuentra sobre la historia de las ciencias en los libros de texto que ésta se presenta con un mayor número en un texto. En el libro de texto Curtis este evento aparece un 10% de veces en el capítulo. Pero la 613

forma como se presenta la historia es en forma de anécdotas, biografías y descripciones de algunos experimentos en el pasado. En algunas ocasiones se utiliza para contar posturas de los científicos como por ejemplo: los ovistas, los espermistas y la herencia por mezcla. La forma como es presentada la historia de las ciencias en los textos es desde una perspectiva continuista, donde cada científico va añadiendo su descubrimiento en la escritura del libro de la ciencia. Respecto a la experimentación, ésta se presenta con mucho más frecuencia en un texto que en otro. Cuando ésta aparece en los libros de texto, consiste en narrar los experimentos desarrollados por Mendel o Morgan y describir los resultados a partir de ellos. La experimentación no se presenta sobre la base de un referente teórico, lo cual lleva a interpretaciones como que la observación no está cargada de teoría y que ésta es el primer ejercicio que realizan los científicos. Finalmente sobre la problematización se encuentra que éste es un evento poco desarrollo en los dos libros de texto. Uno de los libros analizados utiliza la problematización cerrada con una mayor frecuencia. Pero como se definió anteriormente, este tipo de problematización resuelve los interrogantes seguidamente, este ejercicio no permite que el estudiante se involucre en la búsqueda de una alternativa de solución a los interrogantes, proceso que se considera importante para la producción de conocimientos. Analizar con un mayor detalle las categorías de historia de las ciencias, experimentación y problematización permite establecer una idea de lo que los libros de texto desarrollan sobre la relación teoría y la práctica. A partir de la revisión a la categoría de problematización se puede decir que la ciencia se presenta de una forma aproblemática y el uso de la historia de la ciencia es reducido a contar anécdotas y biografías de los científicos. La categoría de experimentación evidencia que los libros de texto se limitan a la narración de los experimentos y la descripción de los resultados obtenidos. En muy pocas ocasiones estos resultados son discutidos, pero como la preocupación del libro de texto se limita a definir y ejemplificar las discusiones son descontextualizadas y son poco los aportes que puede generar para que el estudiante se involucre y se posicione como un sujeto constructor de conocimientos. Los resultados obtenidos permiten establecer que para el caso de las leyes de Mendel la observación rigurosa es fundamental para poder establecer sus leyes. Esta situación no permite evidenciar una relación dialéctica entre teoría y práctica. Consideraciones finales Encontrar que categorías como descripción, definición y aplicación sean las dominantes en los libros de texto, permite concluir que la propuesta educativa que tienen está limitada a una reproducción de la información que presenta, lo que significa que el libro de texto no supera la enseñanza tradicional. Hacer este tipo de análisis y conclusiones a los libros de texto permite hacer una reflexión sobre la enseñanza de las ciencias que lleva a que los maestros piensen en la necesidad de una enseñanza alternativa, si están de acuerdo en que ésta debe trascender la reproducción de la información. De allí, que el libro de texto pasaría a ser un apoyo en los procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación y no el principal mediador pedagógico utilizado.

614

No puede decirse que toda la propuesta educativa que traen los libros de texto es inadecuada, de hecho algunas veces presentan actividades muy interesantes que pueden promover situaciones donde los estudiantes se sitúan como sujetos de construcción del conocimiento. Lo importante es que el profesor como profesional de la educación debe ser crítico frente a este material y visualizarlo como uno más que puede enriquecer sus propias propuestas educativas. Anexo1. Fichas Bibliografícas FICHA BIBLIOGRÁFICA NOMBRE DEL LIBRO: AUTORES: EDITORIAL: EDICIÓN:

Biología: “la vida en la tierra” Teresa Audesirk Gerald Audesirk y Bruce Byers Pearson Educación, México 2003 Octava

FICHA BIBLIOGRÁFICA NOMBRE DEL LIBRO: AUTORES: EDITORIAL: EDICIÓN:

Invitación a la Biología Helena Curtis, N. Sue Barnes, Adriana Schnek y Graciela Flores Editorial Medica Panamericana 2000 Sexta Edición en Español

Anexo 2Macroestructuras AUDESIRK

CURTIS

1. Estudio de caso: Muerte súbita en la cancha

1.

Las contribuciones de Mendel

2. ¿Cuál es la base física de la herencia?

1.1. El método experimental de Mendel

3. ¿Cómo estableció Gregor Mendel los cimientos de la genética moderna?

1.2. Primera ley el principio de la segregación

4. ¿Cómo se heredan los rasgos individuales?

1.3. Segunda ley el principio de la segregación independiente

5. ¿Cómo se heredan los rasgos múltiples?

2. Sobre genes y cromosomas

6. ¿Cómo se heredan los genes localizados en un mismo cromosoma?

2.1. Las leyes de Mendel y la dinámica de la Meiosis

7. ¿Cómo se determina el sexo y cómo se heredan los genes ligados a los cromosomas sexuales?

2.2. La determinación cromosómica del sexo

8. ¿Las leyes mendelianas de la herencia se aplican a todos los rasgos?

2.3. Las características ligadas al sexo

615

9. ¿Cómo se estudian las anomalías genéticas humanas?

2.4. El ligamiento entre genes y la recombinación

10. ¿Cómo se heredan las anomalías humanas originadas por genes individuales?

2.5. El mapeo de cromosomas: determinación de la distancia genética

11. ¿Cómo afecta a los seres humanos los errores en el número de cromosomas?

3. Ampliando el concepto de gen

12. Vistazo al estudio de caso

3.1. Las interacciones entre diferentes alelos 3.2. Diversos tipos de interacciones génicas 3.3. Un gen afecta a más de una característica: el fenómeno de Pleiotropía 3.4. La interacción entre los genes y el medio ambiente

3.5. La acción de varios genes: herencia poligénica

3.6. Otros factores que afectan el fenotipo:: expresividad y penetrancia 4. Alteraciones cromosómicas

Bibliografía  Bardin L. (1977): Análise de conteúdo. Lisboa: Edições 70  Castro y Valbuena (2007) ¿Qué biología enseñar y cómo hacerlo? Hacia una resignificación de la biología escolar. Resta Tecne, Episteme y Didaxis.  García E. (2010). Las prácticas experimentales en los libros de texto y su influencia en el aprendizaje. Aporte histórico y filosófico en la física de campos. Tesis Doctoral  Hacking, I., 1996, Representar e intervenir, trad. Sergio F. Martínez, Instituto de Investigaciones Filosóficas-UNAM/Paidós, México. (1a. ed. en inglés: 1983).  Ordoñez, J y Ferreiros, J. (2002) Presentación: Hacia una filosofía de la experimentación. Revista Theoria, Vol. 17. Número 44, 209 – 21  Perales, F. J. y Jiménez, J. D. (2002). Las ilustraciones en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias. Análisis de libros de texto. Enseñanza de las ciencias, 20(3), 369386.  Salazar T. (2012). La naturaleza de las ciencias desde la perspectiva de la educación en ciencias en los libros de texto. Tesis de maestría  Van Dijk T (1992). La Ciencia del Texto. Un Enfoque Interdisciplinario. Editorial Paidós. España

616